本發(fā)明屬于光伏設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硅片正面電極的制作方法。
背景技術(shù)：
隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，出于對(duì)太陽電池高轉(zhuǎn)換效率以及組件高輸出功率的追求，越來越多的高效電池技術(shù)被應(yīng)用到晶體硅太陽電池的商業(yè)化量產(chǎn)中。其中重要的一種高效電池技術(shù)是RIE反應(yīng)離子刻蝕干法黑硅刻蝕技術(shù)，通過等離子體化的反應(yīng)氣體在硅片的正面刻蝕出亞微米級(jí)的絨面結(jié)構(gòu)，該絨面由一系列密排的微小丘陵構(gòu)成，微小丘陵的底寬尺寸在100nm左右，高度在200nm左右，使得其正面反射率遠(yuǎn)低于常規(guī)的濕法制絨技術(shù)，將其反射率從濕法制絨的21％降低到5％以下，大大增加了電池的短路電流。但絲網(wǎng)印刷工藝中正面電極細(xì)柵線的原料是銀漿料，該漿料所含的銀顆粒以及玻璃體顆粒的尺寸在20nm左右，銀漿料的顆粒接近黑硅絨面的尺寸，而黑硅電池具有更為精細(xì)的絨面結(jié)構(gòu)，就使得正面電極絲網(wǎng)印刷過程中細(xì)柵線不容易附著在黑硅電池表面，導(dǎo)致局部虛印或者數(shù)量較多的小斷柵出現(xiàn)，印刷細(xì)柵線的寬度越小，這種問題就越明顯。
基于上述問題，現(xiàn)有的黑硅電池制造過程中，會(huì)增大電池正面電極細(xì)柵線的寬度，來增加細(xì)柵線和絨面之間的附著力，以改善斷柵、虛印的問題，然而增加細(xì)柵線的寬度，必然會(huì)增加黑硅電池正面的遮光面積，降低電池的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也會(huì)增加銀漿的使用量，增加黑硅電池的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種硅片正面電極的制作方法，既能夠避免正面電極細(xì)柵斷柵和虛印的問題，又能夠保證電極遮光面積最小化，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明提供的一種硅片正面電極的制作方法，包括：
在硅片正面進(jìn)行濕法制絨；
在所述硅片正面制作保護(hù)層，所述保護(hù)層的形狀和位置與待制作的正面電極細(xì)柵的形狀和位置相匹配；
在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕，在所述保護(hù)層之外的位置形成黑硅絨面；
去除所述保護(hù)層并制作正面電極。
優(yōu)選的，在上述硅片正面電極的制作方法中，
所述在所述硅片正面制作保護(hù)層為：
在所述硅片正面絲網(wǎng)印刷硅漿保護(hù)層，并進(jìn)行烘干。
優(yōu)選的，在上述硅片正面電極的制作方法中，
所述去除所述保護(hù)層為：
利用超聲清洗方式去除所述硅漿保護(hù)層。
優(yōu)選的，在上述硅片正面電極的制作方法中，
所述在所述硅片正面制作保護(hù)層為：
在所述硅片正面制作厚度范圍為1微米至3微米的保護(hù)層。
優(yōu)選的，在上述硅片正面電極的制作方法中，
所述在所述硅片正面制作保護(hù)層為：
在所述硅片正面制作寬度范圍為80微米至250微米的保護(hù)層。
優(yōu)選的，在上述硅片正面電極的制作方法中，
在所述硅片正面絲網(wǎng)印刷硅漿保護(hù)層之前，還包括：
利用硅納米顆粒、有機(jī)分散劑和增稠劑制備硅漿，其中，設(shè)置所述硅納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為10％至30％。
優(yōu)選的，在上述硅片正面電極的制作方法中，
所述在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕為：
利用反應(yīng)離子刻蝕方式，在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕。
通過上述描述可知，本發(fā)明提供的硅片正面電極的制作方法，由于包括：在硅片正面進(jìn)行濕法制絨；在所述硅片正面制作保護(hù)層，所述保護(hù)層的形狀和位置與待制作的正面電極細(xì)柵的形狀和位置相匹配；在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕，在所述保護(hù)層之外的位置形成黑硅絨面；去除所述保護(hù)層并制作正面電極，因此既能夠避免正面電極細(xì)柵斷柵和虛印的問題，又能夠保證電極遮光面積最小化，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種硅片正面電極的制作方法的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的核心思想在于提供一種硅片正面電極的制作方法，既能夠避免正面電極細(xì)柵斷柵和虛印的問題，又能夠保證電極遮光面積最小化，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種硅片正面電極的制作方法如圖1所示，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種硅片正面電極的制作方法的示意圖，該方法包括如下步驟：
S1：在硅片正面進(jìn)行濕法制絨；
該步驟所采用的濕法制絨工藝是一種傳統(tǒng)工藝，此處不再贅述。
S2：在所述硅片正面制作保護(hù)層，所述保護(hù)層的形狀和位置與待制作的正面電極細(xì)柵的形狀和位置相匹配；
需要說明的是，絲網(wǎng)印刷的這種保護(hù)層的圖形和正面電極的圖形相似，和細(xì)柵線對(duì)應(yīng)的保護(hù)層可以略比正面電極細(xì)柵線寬。
S3：在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕，在所述保護(hù)層之外的位置形成黑硅絨面；
需要說明的是，該黑硅絨面由一系列密排的微小丘陵構(gòu)成，微小丘陵的底寬尺寸在100nm左右，高度在200nm左右，正面反射率遠(yuǎn)低于常規(guī)的濕法制絨技術(shù)，因此能夠用制作黑硅絨面的方式來提高轉(zhuǎn)換效率。在保護(hù)層所在的位置，不會(huì)形成黑硅絨面，因此不會(huì)影響后續(xù)電極細(xì)柵的制作。
S4：去除所述保護(hù)層并制作正面電極。
具體而言，在去除保護(hù)層的過程中藥保證不會(huì)影響黑硅絨面，當(dāng)去除保護(hù)層之后，就在保護(hù)層原來所在的位置制作正面電極，尤其是正面電極細(xì)柵，由于此處為普通的濕法制絨區(qū)域，因此不會(huì)造成細(xì)柵的斷柵和虛印，提高正面電極制作效率，而且細(xì)柵的寬度可以做到更小，最大限度的減少對(duì)太陽光的阻擋，從而保證轉(zhuǎn)換效率。
通過上述描述可知，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的上述第一種硅片正面電極的制作方法，由于包括：在硅片正面進(jìn)行濕法制絨；在所述硅片正面制作保護(hù)層，所述保護(hù)層的形狀和位置與待制作的正面電極細(xì)柵的形狀和位置相匹配；在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕，在所述保護(hù)層之外的位置形成黑硅絨面；去除所述保護(hù)層并制作正面電極，因此既能夠避免正面電極細(xì)柵斷柵和虛印的問題，又能夠保證電極遮光面積最小化，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第二種硅片正面電極的制作方法，是在上述第一種硅片正面電極的制作方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：
所述在所述硅片正面制作保護(hù)層為：
在所述硅片正面絲網(wǎng)印刷硅漿保護(hù)層，并進(jìn)行烘干。
需要說明的是，在制作黑硅絨面的過程中，這種硅漿保護(hù)層能夠保證其下部的表面不被侵蝕，保持原狀，而且在黑硅絨面制作完成之后，該硅漿保護(hù)層也容易被去除，從而在其位置制作正面電極，當(dāng)然，也可以采用其他種類的保護(hù)層，此處并不做任何限制。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第三種硅片正面電極的制作方法，是在上述第二種硅片正面電極的制作方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：
所述去除所述保護(hù)層為：
利用超聲清洗方式去除所述硅漿保護(hù)層。
需要說明的是，采用的超聲清洗機(jī)成本較為低廉，且易于操作，另外，這種超聲清洗方式能夠有效去除硅漿保護(hù)層，不會(huì)對(duì)黑硅絨面造成影響，也不會(huì)引入更多的雜質(zhì)，當(dāng)然也可采用其他方式，此處并不做任何限制。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第四種硅片正面電極的制作方法，是在上述第三種硅片正面電極的制作方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：
所述在所述硅片正面制作保護(hù)層為：
在所述硅片正面制作厚度范圍為1微米至3微米的保護(hù)層。
需要說明的額是，此處提供的保護(hù)層的厚度范圍是指烘干之后的厚度范圍，這種厚度范圍既能夠有效的阻擋其下部的絨面被侵蝕，也易于去除，保證成本較低。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第五種硅片正面電極的制作方法，是在上述第四種硅片正面電極的制作方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：
所述在所述硅片正面制作保護(hù)層為：
在所述硅片正面制作寬度范圍為80微米至250微米的保護(hù)層。
需要說明的是，這是與正面電極細(xì)柵區(qū)域的寬度相匹配的，可以比對(duì)應(yīng)的細(xì)柵寬度略大，保證細(xì)柵制作過程中不會(huì)斷柵和虛印。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第六種硅片正面電極的制作方法，是在上述第五種硅片正面電極的制作方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：
在所述硅片正面絲網(wǎng)印刷硅漿保護(hù)層之前，還包括：
利用硅納米顆粒、有機(jī)分散劑和增稠劑制備硅漿，其中，設(shè)置所述硅納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為10％至30％。
需要說明的是，其中的硅納米顆粒的尺寸范圍可以在20納米至80納米之間，這種制作工藝較為簡(jiǎn)單，成本較低。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第七種硅片正面電極的制作方法，是在上述第一種至第六種硅片正面電極的制作方法中任一種的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：
所述在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕為：
利用反應(yīng)離子刻蝕方式，在所述硅片正面進(jìn)行干法刻蝕。
需要說明的是，這種反應(yīng)離子刻蝕的工藝技術(shù)成熟，在保護(hù)層的保護(hù)下，保護(hù)層下方的區(qū)域不能和等離子化的反應(yīng)氣體接觸，不形成亞微米級(jí)的精細(xì)微小絨面，而未被硅納米保護(hù)層覆蓋的區(qū)域形成亞微米級(jí)精細(xì)微小絨面。這樣在硅片正面就形成了選擇性的黑硅絨面——正面電極區(qū)域?yàn)槠胀ǘ嗑穹ㄖ平q絨面，非電極區(qū)(接收入射光的區(qū)域)為亞微米級(jí)精細(xì)黑硅絨面。
綜上所述，利用上述方案，絲網(wǎng)印刷正面電極時(shí)，細(xì)柵線落在普通的多晶濕法制絨絨面上，解決了附著力低下的問題，避免了正面電極細(xì)柵線寬度降低帶來的斷柵、虛印的問題。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。